基于云計算的LBS應(yīng)用研究

彭紅

摘 要：伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，基于位置的服務(wù)LBS（location Based Service）服務(wù)應(yīng)用市場爆發(fā)式發(fā)展。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，人們的位置信息數(shù)據(jù)規(guī)模巨大，如何利用云計算平臺處理LBS應(yīng)用及相關(guān)服務(wù)成為人們下一步的研究重點。本項目基于對LBS在國內(nèi)外的應(yīng)用的研究，討論云計算平臺在LBS相關(guān)服務(wù)中實現(xiàn)方式；并基于高德地圖位置云服務(wù)，構(gòu)建基于Android黃岡旅游手機客戶端系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：位置的服務(wù)；高德地圖；云計算；旅游導航

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

基于位置的服務(wù)LBS是指通過電信移動運營商的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)或外部定位方式，獲取移動終端用戶的位置信息，在GIS平臺的支持下，為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)[1]。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，人與手機成為了形影不離的好伙伴，圍繞位置提供服務(wù)成為可能，比如現(xiàn)在流行的位置簽到、查詢周邊各類商家信息、周邊打折促銷提示、基于位置的交友軟件和為個人用戶提供的定位服務(wù)等。LBS幾乎成為了各類APP的標配[2]。2015年—2020年移動位置服務(wù)（LBS）產(chǎn)業(yè)市場競爭格局分析與投資風險預(yù)測報告指出：2014年1月—10月，全球基于位置的服務(wù)使用人數(shù)已多達14億之多[3]。由此可見，移動互聯(lián)網(wǎng)時代手機移動定位服務(wù)已經(jīng)形成了巨大的市場規(guī)模，并且將會有更多更廣泛的應(yīng)用。手機軟件加強對LBS的服務(wù)將會為軟件廠商帶來持久增長的盈利，同時為用戶提供更多的便利。

2 LBS在國內(nèi)外的應(yīng)用研究（Application of LBS at

home and abroad）

2.1 LBS在國內(nèi)外的研究

LBS首先從美國發(fā)展起來，隨后在測繪和車輛跟蹤定位等領(lǐng)域得到廣泛的重視和應(yīng)用。常用的LBS服務(wù)包括Foursquare、Google attitude等。Foursquare當前用戶數(shù)量約為1000萬。據(jù)報道，美國總統(tǒng)奧巴馬已經(jīng)開始使用Foursquare[4，5]。

在我國，武漢大學李德仁院士早在2002年就提出開展空間信息與移動通信集成應(yīng)用的研究，推動了我國LBS應(yīng)用發(fā)展[6]。伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我國LBS服務(wù)個人應(yīng)用市場爆發(fā)式發(fā)展，催生了中國的全球十大互聯(lián)網(wǎng)公司：阿里巴巴、百度、騰訊、搜狐。LBS應(yīng)用模式的已由最初的盛大切客，迅速被廣泛應(yīng)用在微信、手機QQ、微博、大眾點評等著名產(chǎn)品。當前的LBS應(yīng)用范圍不僅包括生活服務(wù)等個人位置信息服務(wù)，還包含博物館系統(tǒng)、自動導游系統(tǒng)等行業(yè)應(yīng)用甚至為政府公共政務(wù)所用，其涵蓋范圍非常寬廣。

2.2 LBS應(yīng)用相關(guān)服務(wù)功能及應(yīng)用

LBS成為各大移動應(yīng)用的標配，比如微信“搖一搖”、美團團購、“嘀嘀打車”等， LBS 都是其必備的功能基礎(chǔ)。LBS應(yīng)用相關(guān)服務(wù)一般包括四種模式：簽到模式、生活服務(wù)模式、優(yōu)惠信息推送模式、GPS定位模式等。

LBS簽到服務(wù)（LBS Check.In）是指利用手機等移動通信終端共享位置，通過簽到的方式進行交友互動的移動位置服務(wù)[7，8]。簽到服務(wù)使用移動通信網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)傳輸通道，基于位置共享，進行同城或者附近交友活動，加強地理距離較近的陌生人之間的聯(lián)系，為同城或者同小區(qū)交友提供平臺。生活服務(wù)模式基于位置信息，為用戶提供便利的生活服務(wù)。用戶可以基于位置信息，方便地查看當?shù)鼗蚋浇惋?、生活服?wù)、休閑娛樂等商家服務(wù)信息，把線下實體店鋪以“網(wǎng)店”的方式呈現(xiàn)在用戶面前，用戶不僅可以了解到需要的相關(guān)生活服務(wù)類各家店鋪的位置、電話等，還可以方便地查看諸如用戶評論等信息。通過本地生活服務(wù)的平臺，用戶不僅可以全面便捷地查看所在地的商戶信息，還可以更透明更全面地了解這些店鋪的特點，選擇自己需要的店鋪或服務(wù)。優(yōu)惠信息推送模式可以根據(jù)用戶的定位信息，精準發(fā)送優(yōu)惠信息，給線下商戶提供良好的推廣渠道，促銷信息可以精準地投送到目的用戶。GPS定位模式可以準確定位用戶所在位置，讓用戶知道自己的精確坐標，為相關(guān)應(yīng)用提供位置服務(wù)。常見的應(yīng)用有跑步類和導航類。

3 云計算平臺在LBS相關(guān)服務(wù)的應(yīng)用（Cloud

computing platform on LBS）

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，位置服務(wù)的數(shù)據(jù)對象也變得越來越復雜。位置需求越來越大的背景下，如何將移動互聯(lián)網(wǎng)時代的海量信息服務(wù)數(shù)據(jù)（也稱大數(shù)據(jù)）有效地管理起來是亟待解決的問題。

3.1 云計算

云計算（Cloud Computing）是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，其將大量用網(wǎng)絡(luò)連接起來的計算資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶提供按需服務(wù)[9，10]。隨著計算機軟硬件資源的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的來臨，數(shù)據(jù)的量級在大規(guī)模擴大，云計算技術(shù)提供的資源池可以提供更大更強的計算能力，云計算也正被越來越廣泛地應(yīng)用于許多方面。

云計算是一個四層結(jié)構(gòu)：硬件層、基礎(chǔ)架構(gòu)層、平臺層和應(yīng)用層。云計算的商業(yè)模式也基于這個層次結(jié)構(gòu)，分為三類：架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。基于云平臺的LBS系統(tǒng)可以使得移動終端、Web終端等設(shè)備通過移動互聯(lián)網(wǎng)來訪問位置云，獲取位置服務(wù)信息。借助云平臺強大的計算能力，LBS位置服務(wù)可以更好地解決多用戶請求、多任務(wù)處理等問題。同時云計算平臺的高可靠性、高擴展性、虛擬化、按需服務(wù)等特點[11，12]保證了在大規(guī)模位置信息的處理模式下，LBS應(yīng)用可以定位準、擴展性好、服務(wù)能力強。

當今許多企業(yè)都應(yīng)用云平臺為自己提供更強大、更全面、更安全的計算服務(wù)。國外移動互聯(lián)網(wǎng)巨頭推出的常用云計算平臺有Google公司注重分布式存儲和編程的云計算平臺、IBM公司使用多層次虛擬化技術(shù)的“藍云”平臺，以及亞馬遜注重網(wǎng)絡(luò)遠程操作的彈性計算云平臺；國內(nèi)最近幾年云計算技術(shù)的發(fā)展也非常迅速。百度公司擁有注重Web應(yīng)用的BAE云平臺，阿里巴巴公司推出的注重彈性計算的阿里云平臺也獲得廣泛的使用和一致認可?；谖恢梅?wù)的高德地圖副總裁郄建軍在2013易觀互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大會上透露，高德正在實現(xiàn)LBS云平臺的開放。

3.2 基于云計算的LBS特點

LBS服務(wù)端設(shè)計為云計算工作模式，移動終端、Web終端等通過移動網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)來訪同LBS服務(wù)云，獲取位置信息服務(wù)。云平臺強大的計算能力，很好地滿足了多用戶請求、多任務(wù)處理等問題。利用LBS服務(wù)云既有利于整合優(yōu)勢的計算資源，還有利于減輕客戶端的開發(fā)成本和計算壓力，更重要的是極大地提高了系統(tǒng)的擴展能力，方便服務(wù)的接入和服務(wù)的迅速開發(fā)。

3.3 云計算的LBS系統(tǒng)架構(gòu)

云計算的LBS系統(tǒng)前段可以通過移動客戶端Mobile Client和網(wǎng)絡(luò)客戶端Web Client訪問。Mobile Client端，配備GPS定位裝置從而擁有了定位服務(wù)，并通過移動網(wǎng)絡(luò)提供地圖服務(wù)。Web Client端包括兩方面功能，一是作為普通用戶訪問的一個門戶，二是給系統(tǒng)管理員提供友好的管理平臺。提供查詢定位的接入、訪問、組合、響應(yīng)服務(wù)的是Service Engine，它是系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。主要由連接管理器ConnectionManager和定位服務(wù)工具Location Service Accessor兩部分組成。

4 基于高德LBS云平臺的應(yīng)用（Application on

AMAP LBS cloud computing platform）

伴隨著隨著近年來的旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展，基于LBS的導航系統(tǒng)發(fā)展迅速。中國政府網(wǎng)2015年6月發(fā)布公告，國務(wù)院批復同意《大別山革命老區(qū)振興發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃包括湖北省黃岡市全境。2015年3月，黃岡市推進智慧旅游，全市所有旅游景區(qū)實施“一票通”，標志著我市的旅游業(yè)快速發(fā)展時代的到來。

但現(xiàn)有的通用導航產(chǎn)品設(shè)計單一，內(nèi)容不夠詳細個性化，不能完全滿足各種旅游用戶和不同旅游線路的需求。在大力發(fā)展黃岡旅游的背景下，可以開發(fā)基于高德地圖云平臺的個性化LBS應(yīng)用系統(tǒng)：黃岡旅游手機客戶端。

高德云平臺為開發(fā)者提供給了位置數(shù)據(jù)免費存儲、檢索、展現(xiàn)服務(wù)及應(yīng)用開發(fā)服務(wù)。高德地圖API是一套為開發(fā)者免費提供的基于高德地圖的應(yīng)用程序接口，包括JavaScript、iOS、Andriod、Web服務(wù)等版本，開發(fā)系統(tǒng)可以使用高德云平臺開發(fā)者API接口，利用云平臺和開放的API，基于“自有數(shù)據(jù)”在線制作地圖，搭建O2O應(yīng)用等基于云平臺的LBS應(yīng)用服務(wù)APP。

本文基于Eclipse安卓開發(fā)工具ADT（Android Development Tools），利用高德云平臺應(yīng)用程序接口，構(gòu)建基于Android黃岡旅游手機客戶端系統(tǒng)。具體功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

為了保證高德 Android SDK的功能正常使用，開發(fā)者需要申請高德Key且配置到項目中。只需注冊登錄就可免費獲取基于高德地圖云平臺的高德Key，創(chuàng)建自己的應(yīng)用、網(wǎng)站或電子名片中加入地圖，標注公司位置等項目，實現(xiàn)出行類、O2O應(yīng)用類的功能。

4.1 地圖顯示

開發(fā)高德LBS應(yīng)用程序的步驟為：首先下載安裝Android Studio，然后獲取高德Key，接下來就可以創(chuàng)建Activity項目。

創(chuàng)建項目需要從官網(wǎng)下載特定的地圖版本后解壓縮，配置AndroidManifest.xml文件與XML布局文件，然后就可以顯示地圖。部分代碼如下：

（1）在AndroidManifest.xml的application標簽中配置Key：

（2）在布局xml文件中添加地圖控件：

android：id="@+id/map"

android：layout_height="match_parent"

android：layout_width="match_parent">

（3）地圖展示

連接Android設(shè)備或者使用Android模擬器，就可以運行模塊，查看項目里的地圖展示。

核心代碼如下：@Override

protected void onCreate（Bundle savedInstanceState） {

super.onCreate（savedInstanceState）；

setContentView（R.layout.basicmap_activity）；//設(shè)置對應(yīng)的XML布局文件

MapView mapView=（MapView）findViewById（R.id.map）；

mapView.onCreate（savedInstanceState）；//此方法必須重寫

AMap aMap=mapView.getMap（）；

}

public class AmapActivity extends Activity {

@Override

protected void onCreate（Bundle savedInstanceState） {

super.onCreate（savedInstanceState）；

setContentView（R.layout.basicmap_activity）；

MapView mapView=（MapView） findViewById（R.id.map）；

mapView.onCreate（savedInstanceState）；//此方法必須重寫

AMap aMap=mapView.getMap（）；

aMap.setTrafficEnabled（true）；//顯示實時交通狀況

//地圖模式可選類型：MAP_TYPE_NORMAL，MAP_TYPE_SATELLITE，MAP_TYPE_NIGHT

aMap.setMapType（AMap.MAP_TYPE_SATELLITE）；//衛(wèi)星地圖模式

}

}

4.2 路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃可以根據(jù)起終點和駕車路線的數(shù)據(jù)，使用DrivingRouteOverlay畫出駕車路線圖層，包括起終點和轉(zhuǎn)彎點。使用類RouteSearch的calculateDriveRouteAsyn

（DriveRouteQuery query）方法進行駕車規(guī)劃路徑計算，在RouteSearch.OnRouteSearchListener接口回調(diào)方法void onDriveRouteSearched（DriveRouteResult driveRouteResult，int rCode）處理駕車路徑規(guī)劃結(jié)果。

4.3 POI搜索

高德提供了千萬級別的POI（Point Of Interest，興趣點）。在地圖表達中，一個POI可代表一棟大廈、一家商鋪、一處景點等。通過POI搜索，用戶可以完成找餐館、找景點、找?guī)鹊鹊墓δ?。通過PoiSearch.Query（String query，String ctgr，String city）設(shè)置搜索條件，調(diào)用

PoiSearch的searchPOIAsyn（）方法發(fā)送請求。通過回調(diào)接口onPoiSearched解析返回的結(jié)果，將查詢到的POI以繪制點的方式顯示在地圖上。

4.4 天氣預(yù)報

天氣查詢的請求參數(shù)類為WeatherSearch，city（城市）為必設(shè)參數(shù)，type（氣象類型）為可選，包含有兩種類型：WEATHER_TYPE_LIVE為實況天氣，WEATHER_TYPE_FORECAST為預(yù)報天氣，默認為實況天氣。

位置服務(wù)（LBS）的地圖顯示、路徑規(guī)劃、POI搜索和實時天氣預(yù)報等功能，為外地來黃岡旅游的游客提供優(yōu)質(zhì)的用戶體驗和服務(wù)，促進大別山旅游更好地快速發(fā)展，提高游客數(shù)量，提升游客滿意度。

5 結(jié)論（Conclusion）

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，移動LBS技術(shù)面臨著前所未有的發(fā)展機遇。結(jié)合云計算技術(shù)，引入開放APIs構(gòu)建LBS應(yīng)用是非常有前景的應(yīng)用方向。隨著云計算在移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用逐漸發(fā)展，真正的移動互聯(lián)網(wǎng)時代會為人們的生活帶來更大的方便。

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作者簡介：

彭 紅（1983-），女，碩士，軟件工程師，講師.研究領(lǐng)域：計

算機應(yīng)用，云計算.